[发明专利]用于空气对空气后冷却器的管对集管滑动接头

说明书

公开了一种配置成冷却来自空气压缩机(26)的压缩空气的空气对空气后冷却器(ATAAC)(20)。ATAAC(20)可以包括在冷端(46)处的集管(52)和多个芯管(58)。芯管(58)的每一个可以具有第一端部(60)和第二端部(62)。ATAAC(20)还可以包括多个垫圈(96)，每个垫圈将芯管(58)中的一个的第二端部(62)连接到集管(52)的槽(70)。垫圈(96)的每一个可以包括接触芯管(58)的内表面(101)和接触集管(52)的槽(70)的外表面(102)。垫圈(96)的内表面(101)可以包括接触芯管(58)的径向向内突出区域(104)，和提供垫圈(96)和芯管(58)之间的间隙的凹陷区域(106)。

技术领域

本公开总体上涉及空气对空气后冷却器，并且更具体地，涉及具有管对集管滑动接头的空气对空气后冷却器。

背景技术

用于许多机器、车辆和设备的发动机系统包括进气系统，所述进气系统将进气输送到内燃发动机以与燃料一起燃烧。进气系统可以包括空气压缩机，所述空气压缩机对进气加压以迫使更多空气进入发动机以进行燃烧。在较高的发动机功率密度下，压缩机出口处的压缩空气的温度可以接近或甚至超过350℃。在较新的发动机设计中，在较高的发动机功率密度下可能存在更加高的压缩机出口温度。

为了在引入发动机中之前冷却压缩空气，进气系统还可以包括空气压缩机下游的空气对空气后冷却器(ATAAC)。ATAAC可以包括热压缩空气进入冷却器的入口端(或热端)，冷却的压缩空气离开冷却器的出口端(或冷端)，以及将压缩空气从热端输送到冷端的管芯组件。流动通过管的压缩空气可以通过与围绕管外部流动的较冷的环境空气进行热交换来冷却。芯组件的管可以成排布置并且使用机械连接、钎焊连接或使用橡胶复合垫圈的滑动接合连接到热端处的第一集管和冷端处的第二集管。例如，复合垫圈可以装配到集管的槽中，并且管可以插入复合垫圈中以提供允许管随着热膨胀和收缩而轴向滑动的“滑动”接头。与散热器中的管生长相比，在ATAAC中随着热膨胀的管生长程度可能更大。

虽然是有效的，但当前复合垫圈可能在大接触面积上接触管。在一些情况下，复合垫圈可以沿着从上边缘到下边缘的垫圈的整个长度接触管。垫圈之间的大接触面积可能增加摩擦，由此增加允许管在垫圈内的“滑动”所需要的所需负载或力。增加的负载或力可能使垫圈磨损或表现出材料故障，可能导致垫圈和管之间的空气泄漏。另外，增加的负载或力可能使垫圈从集管脱离或拉出集管。

美国专利号5,954,345公开了用于传输油填充管的垫圈，管可以通过所述垫圈推进以在管和传输壳体之间形成密封。垫圈包括沿着外壁和内壁的肋。然而，垫圈不用于将ATAAC管连接到集管。显然，需要用于ATAAC中的管对集管滑动接头的改进垫圈设计。

发明内容

根据本公开的一个方面，公开了一种配置成冷却来自空气压缩机的压缩空气的空气对空气后冷却器(ATAAC)。所述ATAAC可以具有配置成接收来自所述空气压缩机的压缩空气的热端，和配置成释放冷却的压缩空气的冷端。所述ATAAC可以包括在所述热端处的第一集管，和在所述冷端处的第二集管。所述第二集管可以包括多个槽。所述ATAAC还可以包括配置成将压缩空气从所述热端运载到所述冷端的多个芯管。所述芯管的每一个可以在所述第一集管和所述第二集管之间延伸，并且所述芯管的每一个可以具有第一端部和第二端部。所述ATAAC还可以包括多个垫圈，每个垫圈将所述芯管中的一个的第二端部连接到所述第二集管的所述槽中的相应一个。所述垫圈的每一个可以插入所述第二集管的所述槽中的相应一个中，并且可以包括接触所述芯管的内表面和接触所述第二集管的所述槽的外表面。所述垫圈的内表面可以包括接触所述芯管的径向向内突出区域，以及提供所述垫圈和所述芯管之间的间隙的凹陷区域。